Kuşlar Manyetik Alanı Nasıl Hissedebiliyor?

Zebra ispinozu ve kızılgerdan üzerinde araştırmalar yapan bilim insanları, kuşların retinalarında (gözde ışığı algılayan sinir hücrelerinin bulunduğu ağ tabaka) bulunan ışığa duyarlı Cry4 adlı bir protein sayesinde manyetik alanı algılayabildiğini düşünüyor.

Kızılgerdan

Cry4 proteini kriptokrom proteinlerinden biridir. Kriptokrom proteinleri uyku-uyanıklık döngüsünü, vücut sıcaklığını, kan basıncını ve hormonların salgılanma düzenini Güneş’in doğuşuna ve batışına yani aydınlık ve karanlık döngüsüne göre ayarlayan biyolojik saatlerde rol oynar. Cry4 proteinin bu işlevinin yanı sıra aynı zamanda kuşların manyetik alanı algılamasında da rol aldığı düşünülüyor.

Cry4 proteinleri ışıkla uyarıldığında bir molekülden diğerine elektron geçişi oluyor. Böylece iki adet eşlenmemiş elektron ortaya çıkıyor. Bu elektronların spinlerinin bulunabileceği iki durum var: Elektronların spinleri aynı yönlü ya da zıt yönlü olabilir. Harici manyetik alanlarla etkileşimler sonucunda bu iki durum arasında geçişler meydana gelebiliyor. Yapılan son araştırmalara göre kuşların manyetik alanı algılamasını sağlayan şey de çevresel manyetik alan ile ışıkla uyarılmış Cry4 proteinlerindeki eşlenmemiş elektronların spinleri arasındaki bu etkileşimler.

Cry4 proteini

Bilim insanları  bu proteine sahip olmayan kuşlar üzerinde araştırma yapılması gerektiğini, böylece daha sağlık sonuçlar elde edilebileceğini düşünüyor.

Kaynaklar:

• Hore, P. J., Mouritsen, H., “The Radical-Pair Mechanism of Magnetoreception”, Annual Review of Biophysics, Cilt 45, s. 299-344, 2016.
• Pinzon-Rodriguez, A., Bensch, S., Muheim, R., “Expression patterns of cryptochrome genes in avian retina suggest involvement of Cry4 in light-dependent magnetoreception”, Journal of the Royal Society Interface”, Cilt 15, Sayı 140, 2018.
• http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(17)31605-6